【摘要】：廣播式自動相關(guān)監(jiān)視(ADS-B)目前廣泛應用于航班跟蹤和空中交通管制(ATM)中。與傳統(tǒng)的陸基ADS-B系統(tǒng)相比,星基ADS-B系統(tǒng)具有覆蓋范圍更廣和不受地形限制的優(yōu)勢。因此,全球各國正大力推廣和發(fā)展星基ADS-B技術(shù)。但是,星基ADS-B信號存在信號功率低、多普勒頻移大和易交織等問題。針對星基ADS-B信號的特點,模擬星基ADS-B信號,對星基ADS-B接收機進行測試,在星基ADS-B接收機的設計和研制過程中起著重要作用。設計了一款星基ADS-B信號模擬與測試軟件,可實現(xiàn)對多個目標發(fā)送的星基ADS-B信號的模擬,以完成對星基ADS-B接收機的測試。首先,對多天線低軌道衛(wèi)星進行建模并對衛(wèi)星覆蓋區(qū)域內(nèi)目標的航跡進行仿真。通過計算目標相對于衛(wèi)星的徑向速度求得信號多普勒頻移,通過衛(wèi)星通信鏈路公式求得信號功率。通過仿真報文更新時間的隨機特性模擬信號間的交織。同時實現(xiàn)對衛(wèi)星覆蓋區(qū)域和目標航跡的顯示。其次,通過對航跡數(shù)據(jù)中的位置、速度等信息編碼生成ADS-B報文。把包含報文、功率、多普勒頻移、交織信息等內(nèi)容的星基ADS-B專用報文數(shù)據(jù)發(fā)送給下位機,下位機根據(jù)專用報文中的信息實時地生成星基ADS-B模擬信號。最后,搭建測試平臺向被測接收機發(fā)送星基ADS-B模擬信號。通過對發(fā)送數(shù)據(jù)和接收機返回數(shù)據(jù)進行對比分析,計算接收機的報文接收率,對接收機性能進行測試。
【圖文】：

背景與意義式自動相關(guān)監(jiān)視（Automatic Dependent Surveillance Broadcast，ADS-B）球衛(wèi)星定位系統(tǒng)利用空空、地空數(shù)據(jù)鏈通信，完成空中交通監(jiān)視和飛行視技術(shù)。與傳統(tǒng)的二次雷達監(jiān)視技術(shù)相比，ADS-B 技術(shù)具有建站費用低率快、數(shù)據(jù)精度高、監(jiān)視范圍廣、適應地形能力強等優(yōu)點[1-3]。因此，空ATM）越來越依賴于 ADS-B 技術(shù)[4]。但是陸基 ADS-B 系統(tǒng)存在一定的 ADS-B 接收機安裝在地面上，要實現(xiàn)全球覆蓋，需要建設大量的基站，面接收機無法覆蓋洋區(qū)、極區(qū)等不適合建站的地區(qū)[5-6]。2014 年 3 月馬司 MH370 航班從吉隆坡國際機場起飛后不久便與地面失去聯(lián)絡，至今[7]，造成事故很重要的一個原因就是對洋區(qū)監(jiān)視的缺失。而星基 ADS-B地解決這些問題。

B 信號指星基 ADS-B 接收機接收到的目標發(fā)送的 ADS的信號存在一定差別。由于衛(wèi)星通信鏈路損耗，星基 0dBm ~ -90dBm 范圍內(nèi)。而普通的地面接收機靈敏法滿足要求。同時星基 ADS-B 系統(tǒng)監(jiān)視目標數(shù)量遠遠生交織[11-12]。另外，近地軌道衛(wèi)星運行速度可達 7400大，，信號的多普勒頻移較大[13]。因此，星基 ADS-B 信DS-B 信號，地面接收機無法實現(xiàn)對星基 ADS-B 信號的和測試設備主要是針對陸基 ADS-B 系統(tǒng)，其仿真目標 ADS-B 信號功率、多普勒頻移、交織情況的模擬，因檢測要求。因此針對星基 ADS-B 接收機所接收信號的內(nèi)目標的運動，仿真目標發(fā)送信號的功率、多普勒頻移B 接收機的目標處理能力、靈敏度、抗多普勒頻移以及程中是必要的。
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V355.1;TP311.52

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